Oxygen vacancy induced phase and conductivity transition of epitaxial BaTiO3−δ films directly grown on Ge (001) without surface passivation
Notice bibliographique
Résumé
The heterogeneous epitaxial system of BaTiO3/Ge (BTO/Ge) is of great interest for both fundamental research and device applications, thanks to its quasi-lattice-matching feature and the integration of functional oxides on semiconductors. Currently, the heteroepitaxial growth of crystalline BTO films on Ge includes the utilization of ultrahigh vacuum tools and complex surface passivation pre-treatment as well as careful control of oxygen partial pressure during the growth. Meanwhile, oxygen vacancies in oxides strongly impact their structural and electrical properties. Here, we report a facile method to directly grow single crystalline BTO films on Ge using pulsed laser deposition. The strict control of oxygen partial pressure ensures a sharp interface with an atom-to-atom registry and also leads to the oxygen-deficient characteristics of BTO. The epitaxial relationship of BTO and Ge is [110] BTO (001)//[100] Ge (001). Detailed crystallographic studies on BTO films with different thicknesses show that, for the films with a thickness less than 20 nm, BTO shows a mixture of tetragonal and cubic phases due to the oxygen vacancies and the strain from the Ge substrate and the cubic phase eventually dominates as the film thickness increases. Such oxygen-deficient BTO films reveal conducting characteristics rather than dielectric properties. The oxygen vacancies can be partly “cured” after a low temperature annealing process. These results not only demonstrate the possibility to directly grow single crystalline oxides on semiconductors without surface passivation but also highlight the importance of oxygen vacancies and lattice strain on the crystallographic and electrical properties of BTO films.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».